Согласно этой модели, мембрана – трехслойная

Однако по мере накопления эксперементных данных пришлось отказаться от бутербродной модели строения биологических мембран.

Новая информация о строении мембраны была получена с помощью метода «замораживание – скол - травление». По этому методу клетку охлаждают до очень низкой температуры в жидком азоте. Охлаждение проводится с очень большой скоростью (около 1000 градусов в секунду). При этом вода, содержащаяся в препарате, переходит в твердое аморфное состояние. Затем клетки раскалываются специальным ножом и перемещаются в вакуум. Замерзшая вода быстро возгоняется, освобождая поверхность скола (травлением). После травления получают отпечаток со сколотой поверхности и фотографируют в электронном микроскопе. Замороженные мембраны могут при раскалывании расщепляться в разных направлениях, в том числе и вдоль границы двух липидных монослоев, и поэтому, можно видеть и внутреннее строение.

Молекула фосфолипида Лецитина содержит полярную голову и длинный неполярный хвост (остатки жирных кислот). В голове фосфолипидной молекулы Лецитин имеются две заряженные группы, расположенные на некотором расстоянии друг от друга. Два разноименных заряда, равные по абсолютной величине, образуют электрический диполь.

Полярные головы молекул фосфолипидов – гидрофильны, а их неполярные хвосты – гидрофобны. В смеси фосфолипидов с водой термодинамически выгодно, чтобы полярные головы были погружены в состоящую из полярных молекул воду, а их неполярные хвосты были бы расположены подальше от воды.

Фосфолипидные молекулы, лишенные одного из хвостов, образуют пары в бислойной мембране, нарушается функция мембран.

Режим функционирования мембраны сильно зависит от микровязкости липидного бислоя и подвижности фосфолипидных молекул в мембране, фазового состояния мембранных липидов. Отклонения биофизических характеристик липидного бислоя от нормы связано с разного рода патологиями. Важную роль в физиологии клетки играют фазовые переходы в биологических мембранах.

Липидная фаза биологических мембран при физиологических условиях (Т, Р, химическом составе окружающей среды) находится в жидком агрегатном состоянии. Это доказано методами флюоресцентного анализа (с использованием флюорисцентных зондов и меток ) ЭПР, с использованием спиновых зондов и меток, и ядерного магнитного резонанса (ЯМР).

В нормальном состоянии мембрана не флюоресцирует. Чтобы провести исследования мембраны флюоресцентным методом, надо вводить в мембрану молекулы или молекулярные группы, способные к флюоресценции. В качестве флюорисцентных зондов используется: ДМХ- диметиламинохалкон, МБА – 3 – метоксибензонтрон; АИС – I – анилин – нафталин – сульфонат и др.